光伏發(fā)電系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計

教案

目錄

一、教學概述........................................................1

（一）教學內(nèi)容整體設(shè)計..........................................1

1.光伏發(fā)電系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計主要教學內(nèi)容與要求.................1

2.光伏發(fā)電系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計教學學時分配.......................1

3.光伏發(fā)電系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計課程學習目標.......................2

（二）學情分析..................................................4

（三）教學資源..................................................5

1.教材.....................................................5

2.課程網(wǎng)絡(luò)資源.............................................5

3.實習實訓資源.............................................7

二、教學理念與方法..................................................8

（一）教學理念..................................................8

L學生主體，教師主導(dǎo)........................................8

2.節(jié)能低碳為本.............................................8

3.“做中學、做中教”構(gòu)建教學設(shè)計...........................8

（二）教學策略..................................................8

（三）教學方法..................................................8

三、教案...........................................................10

（一）模塊一光伏發(fā)電系統(tǒng)簡介（4學時）........................10

1.光伏發(fā)電系統(tǒng)分類（2學時）...............................10

2.光伏發(fā)電系統(tǒng)基本組成（2學時）...........................12

（二）模塊二光伏發(fā)電系統(tǒng)器件及選配因素（28學時）..............14

1.光伏組件的分類特點和性能參數(shù)（2學時）...................14

2.光伏組件的制作工藝和典型應(yīng)用（2學時）...................17

3,充放電控制器的分類、組成結(jié)構(gòu)和功能（2學時）..............21

4.光伏控制器的性能參數(shù)、檢測判斷及選型方法（2學時）.......23

5.蓄電池的分類、組成結(jié)構(gòu)和特點（2學時）...................27

6.蓄電池的容量設(shè)計方法（2學時）...........................32

7.逆變器的分類、組成結(jié)構(gòu)和特點（2學時）...................35

8.逆變器的選配方法（2學時）...............................40

9.匯流箱和配電柜的分類、組成結(jié)構(gòu)和特點（2學時）...........43

10.變壓器的分類、組成結(jié)構(gòu)、功能和選型（2學時）............48

11.防雷與接地保護（2學時）................................51

12.光伏電站中的線纜（2學時）..............................55

13.光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)（2課時）..............................60

14.光伏電站的繼電保護和自動化控制系統(tǒng)（2學時）............63

（三）模塊三光伏電站選址（4學時）............................68

1.光資源概述（2學時）.....................................68

2.光伏電站站址選擇（2課時）...............................71

（四）模塊四離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計（6學時）.....................73

1.離網(wǎng)光伏路燈系統(tǒng)設(shè)計（2學時）..........................73

2.家用離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計（4學時）......................78

（五）模塊五并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計（18學時）...................81

L5kW家用屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計（4學時）.....................81

2.60k甲扶貧光伏電站系統(tǒng)設(shè)計（8學時）.......................85

3.10MW光伏電站設(shè)計（6課時）..............................100

（六）模塊六光伏發(fā)電系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計實訓周（24學時）...........111

1.實例講解邵陽102.51kW光伏發(fā)電系統(tǒng)圖紙（4學時）.........111

2.自行設(shè)計60?100kW光伏扶貧電站（4學時）................119

3.學生分組匯報自行設(shè)計的光伏電站方窠（4學時）............120

4.實例講解1MW用戶側(cè)并網(wǎng)光伏電站設(shè)計要點（2學時）......121

5.自行設(shè)計并繪制1MW用戶側(cè)并網(wǎng)光伏電站圖（6學時）......125

6.學生分組匯報設(shè)計的1MW用戶側(cè)并網(wǎng)光伏電站圖紙（4學時）….126

II

一、教學概述

（一）教學內(nèi)容整體設(shè)計

1.光伏發(fā)電系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計主要教學內(nèi)容與要求

本課程作為光伏發(fā)電技術(shù)與應(yīng)用專業(yè)的專業(yè)核心課程，對接了光伏電站規(guī)劃

與設(shè)計的工作任務(wù)完善了相應(yīng)的教學內(nèi)容與要求，具體如表1-1所示。

表1-1主要教學內(nèi)容與要求

1.電站選址勘察；

2.電站設(shè)備選型；

3.電站容量設(shè)計、串并聯(lián)計算、成本與效益等分

典型工作任務(wù)描述析；

4.電站組件布置、串并聯(lián)、支架排布、防雷接地、

系統(tǒng)電氣等設(shè)計；

5.繪圖光伏電站圖紙、文檔編制。

1.太陽能資源評估；

2.光伏電站現(xiàn)場勘察；

3.光伏并網(wǎng)與離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備選型；

4.光伏并網(wǎng)與離網(wǎng)發(fā)電陣列系統(tǒng)的設(shè)計；

主要教學內(nèi)容與要求5.光伏并網(wǎng)與離網(wǎng)發(fā)電電氣系統(tǒng)的設(shè)計；

6.光伏并網(wǎng)與離網(wǎng)發(fā)電安全系統(tǒng)的設(shè)計；

7.光伏并網(wǎng)與離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的安裝與調(diào)試；

8.光伏并網(wǎng)與離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的檢測與驗收；

9.電力體制改革政策、光伏產(chǎn)業(yè)政策法規(guī)和技術(shù)

規(guī)范。

2.光伏發(fā)電系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計教學學時分配

本課程內(nèi)容首先闡述光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類、基本組成，隨后詳細介紹光伏發(fā)

電系統(tǒng)器件的工作原理、選配因素，再選取典型的離網(wǎng)光伏路燈、家用離網(wǎng)光伏

發(fā)電系統(tǒng)、5kW并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)、60kW扶貧光伏電站、10MW光伏電站為載體，

系統(tǒng)描述離網(wǎng)與并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計整個流程，通過24學時的實踐教

1

學周完成離網(wǎng)系統(tǒng)、lOOkW、1MW光伏電站設(shè)計，并完成項目發(fā)電量核算，可行

性分析。具體內(nèi)容如表1-2所示。

表1-2光伏發(fā)電系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計課程授課學時安排

模塊項目授課學時

模塊一光伏發(fā)電系統(tǒng)1.1光伏發(fā)電系統(tǒng)分類2

簡介（4學時）1.2光伏發(fā)電系統(tǒng)基本組成2

2.1光伏組件4

2.2充放電控制器4

2.3蓄電池4

2.4逆變器4

模塊二光伏發(fā)電系統(tǒng)

2.5匯流箱、配電柜2

器件及選配因素（28學

2.6變壓器2

時）

2.7防雷與接地保護2

2.8光伏電站線纜2

2.9光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)2

2.10光伏電站繼電保護和自動控制系統(tǒng)2

3.1光資源概述

模塊三光伏電站選址

3.2大氣環(huán)境對發(fā)電效率的影響4

（4學時）

3.3光伏電站站址選擇

模塊四離網(wǎng)光伏發(fā)電4.1離網(wǎng)路燈系統(tǒng)設(shè)計2

系統(tǒng)設(shè)計（6學時）4.2家用離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計4

5.15kW家用屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計4

模塊五并網(wǎng)光伏發(fā)電

5.260kW扶貧光伏電站系統(tǒng)設(shè)計8

系統(tǒng)設(shè)計（18學時）

5.310MW光伏電站設(shè)計6

6.1繪制家用離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)圖紙4

模塊六光伏發(fā)電系統(tǒng)6.2繪制lOOkW屋頂光伏電站、地面光伏

10

規(guī)劃與設(shè)計實訓周（24電站圖紙，出具可行性研究報告

學時）6.3繪制1MW用戶側(cè)并網(wǎng)光伏電站圖紙，

10

出具可行性研究報告

通過本課程的學習和訓練，學生可以系統(tǒng)掌握離網(wǎng)光伏電站的規(guī)劃與設(shè)計、

并網(wǎng)光伏電站的規(guī)劃與設(shè)計，并能夠獨立編制用戶側(cè)并網(wǎng)的可行性研究報告。

3.光伏發(fā)電系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計課程學習目標

學生通過84課時6個任務(wù)的學習，學生會光伏電站選址、能進行太陽能資

2

源分析、會組件選型、能進行方陣設(shè)計(包括角度設(shè)計和陣列排布設(shè)計)，能進

行控制器、逆變器、配電柜等電氣設(shè)備的選型，并能夠出具光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計圖。

具體教學目標表見表1-3所示。

模塊子項目教學目標

(1)掌握光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類；

模塊一光伏發(fā)電系統(tǒng)簡介

(2)掌握離網(wǎng)與并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的區(qū)別。

(1)熟悉晶硅組件的制作工藝流程；

(2)掌握單晶硅、多晶硅等光伏組件的性能參數(shù)；

光伏組件(3)能夠分析熱斑效應(yīng)等因素給光伏電站效率帶來的影

響；

(4)能夠完成光伏組件的選型。

(1)了解各類充放電控制器的分類：

充放電控制器(2)熟悉充放電控制器的工作原理、特點；

(3)能夠完成離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)充放電控制器的選型。

(1)了解各類常見蓄電池的分類；

蓄電池(2)熟悉鉛酸蓄電池的性能；

(3)能夠完成蓄電池組的容量設(shè)計。

(1)了解逆變器的分類；

模塊二光伏逆變器(2)掌握逆變器的工作原理；

發(fā)電系統(tǒng)器件(3)掌握并網(wǎng)與離網(wǎng)逆變器的選配。

及選配因素匯流箱

(1)掌握匯流箱、配電柜的工作原理及選配方法。

配電柜

(1)熟悉變壓器的分類，掌握變壓器的選配方法及注意

變壓器

事項。

防雷與接地保(1)掌握雷電對光伏系統(tǒng)的危害；

護(2)掌握光伏發(fā)電系統(tǒng)各類防雷電措施。

(1)熟悉光伏線纜分類；

光伏電站線纜

(2)能夠熟練核算光伏電站線纜并進行選配。

光伏電站監(jiān)控(D熟悉光伏電站各類監(jiān)控系統(tǒng)；

系統(tǒng)(2)熟悉各類監(jiān)控系統(tǒng)的選型與配置。

光伏電站繼電(1)熟悉繼電保護的概念；

保護和自動控(2)熟悉光伏電站繼電保護和自動控制系統(tǒng)的作用。

制系統(tǒng)

3

(1)熟悉太陽基本知識，掌握高度角、方位角、大氣質(zhì)

量等概念：

(2)掌握我國光資源分布情況，能夠熟練進行年總輻射

模塊三光伏電站選址

量、峰值平均日照時數(shù)當量之間的換算；

(3)掌握氣象條件對光伏發(fā)電效率的影響；

(4)能夠合理進行光伏電站選址。

(1)掌握離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計流程；

模塊四離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)(2)能夠熟練設(shè)計光伏路燈系統(tǒng)；

計(3)能夠熟練設(shè)計家用離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)；

(4)能夠繪制各類離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計圖紙。

(1)能夠完成5kW家用屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計；

模塊五并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)(2)能夠完成60kW扶貧光伏電站系統(tǒng)設(shè)計；

計(3)掌握IOMW光伏電站的設(shè)計流程.

(1)能夠繪制家用離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)圖紙；

(2)能夠繪制100kW屋頂光伏電站、地面光伏電站圖紙，

模塊六光伏發(fā)電系統(tǒng)規(guī)劃與

出具可行性研究報告；

設(shè)計(實訓周、24課時)

(3)能夠繪制1MW用戶側(cè)并網(wǎng)光伏電站圖紙，出具可行

性研究報告。

表1-3光伏發(fā)電系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計課程學習目標

(-)學情分析

本課程授課對象為光伏發(fā)電技術(shù)與應(yīng)用專業(yè)2019級全體學生，課程開設(shè)在

2020-2021學年第二學期。課程團隊通過問卷調(diào)查、訪談和課前測試手段進行數(shù)

據(jù)分析，其中問卷調(diào)查共發(fā)放問卷152份，收到有效問卷14Q份，得出學情分析

如圖1-1所示。

有一定繪圖能力缺乏光伏電站選址知識和技能

有一定的電工知識和光伏電站入門認識缺乏太陽能資源分析知識和技能

四四

強組件材料和工藝方面有一定認識弱缺乏方陣設(shè)計知識和技能

信息化學習能力強缺乏節(jié)能環(huán)保意識

圖1-1學情分析圖

4

（三）教學資源

1.教材

本課程使用“十三五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材《光伏發(fā)電系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計》,

教材主編：黃建華、張要鋒、段文杰，教材出版時間2019年10月，教材封面如

圖1-2所示。

??十三五”職業(yè)敕育國家規(guī)劃教材

“十三五”高等職業(yè)教背能源類專業(yè)提劃教材

校企共建能海類系舛教材

光聯(lián)電系郵嶼役計

GUANGFUrAOIANXITONGGUIMUAVU6MEJI

黃建華系普錯原文態(tài)主城

李毅斌主審.

圖1-2本課程所選取的教材

2.課程網(wǎng)絡(luò)資源

依托光伏發(fā)電技術(shù)與應(yīng)用專業(yè)省級資源庫（圖卜3）、光伏光伏發(fā)電系統(tǒng)規(guī)

劃與設(shè)計學銀在線課程（圖1-4）,實現(xiàn)線上線下混合式教學，提升教育教學質(zhì)

單o

5

e力山徵海工介七

俎板丘宓K與應(yīng)用

牙壬源應(yīng)用辰4與北產(chǎn)涵蓋的專讓文光伏發(fā)電技心與應(yīng)用專北、光依T刊制臺枝木光KM秒到箝歧不，分東4發(fā)電與密電

用我木??烹111誑五超挖市與五房?.K力發(fā)電_卷技術(shù)、.人力石，無g行二名護等6iF北、4能5應(yīng)三生本=114是源由有大一

滂專#唐，有叱鄧*龍頭巖、，式//三,的求與力書方帝品那南臺伶包含、，：學恰乂謗專、，:^^金圻南與立券備能燙麻妾

培VI莖地，陽南匕百旦打而丸狀發(fā)電M紡拄4.W?；苡昱c工相實驗室」該與女削學生工續(xù)5年不加上|1<?北院灰或最

克哥均，歸佗與右線，比等*:，?。旱人摹?卜，二冬莖.小?工程主坎主市擠了點肉街冗住找抽電才注諼事目1日，組應(yīng)填月

6。多個，0L50.6IW、

圖1-3光伏發(fā)電技術(shù)與應(yīng)用省級教學資源庫

學用在紂CPHUM月產(chǎn)書窗=rIk2.0英TV.TJ

9AfV3>?XT

-NX?，f，k，一石內(nèi)工r；；i

光伏發(fā)電系觸刎與設(shè)計夕?：?，

交云八，BA

g:TG■

zuij??八：七二?/啟工八乜??門

■—<s>

T?:i：Yi

戈5。-F?OS；^JZtL>TJC^UR-ifCL&：tWn.0二tt.分

rrr；=gH?wMBff：與助力.b-r，?P4WT〉」、F

i斗■JLlsmriY,々口《?：力,:?土羚，_21"亡?抬L

e^cw/.cr^；二二紀；,"[$二c^nf?tiM.，ERr??

148562920459057S^9

WillGJK；MH?KA匕X」E；7W

圖1-4光伏發(fā)電技術(shù)與應(yīng)用學銀在線課程

6

3.實習實訓資源

依托新能源大樓屋頂60kW并網(wǎng)光伏電站（如圖1-5）.新能源大樓北棟102

室1MW光伏發(fā)電系統(tǒng)電氣設(shè)備、明理樓北棟402機房，可實現(xiàn)基座、組件、逆變

器、匯流箱、配電柜、變壓器等設(shè)施設(shè)備的選型與設(shè)計，并繪制完整的光伏電站

設(shè)計圖。

圖1-560kW屋頂光伏電站

圖1-61MW光伏電站實訓中心

7

二、教學理念與方法

（一）教學理念

L學生主體，教師主導(dǎo)

本組課的核心理念是以學生者為中心,采用問題導(dǎo)向，小組討論等教學方法,

培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。

2.節(jié)能低碳為本

光伏電站設(shè)計過程中，節(jié)能低碳的理念貫穿始終。

3.“做中學、做中教”構(gòu)建教學設(shè)計

信息化手段的使用實現(xiàn)了“做中學，做中教”，讓學生由“學會”向“會學”

以及由知識向“技能”轉(zhuǎn)變

（二）教學策略

方陣設(shè)計模塊采用三段混合教學的線上線下模式。師生借助學銀在線上的

《光伏發(fā)電系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計》精品在線課程和學校智慧教室及實訓室，共同在課

前、課中、課后利用好教學資源，主要以任務(wù)驅(qū)動法為主，輔以討論、實操等方

法，在不同空間環(huán)境下開展教與學，實施差異化教學評價；師生可以在教室里或

實驗室開展講解、操作、搶答筆互動性線下教學活動,學生也可以根據(jù)自己時間、

空間，選擇性去完成視頻、討論、作業(yè)等自主性、差異化的線下學習活動，保證

學生需掌握知識點、技能點、思政點的受益最大化。

（三）教學方法

本課在教學過程中，根據(jù)學生的學情和各任務(wù)要達成的教學目標，靈活運

用多種教學和學法。

教法

【問題教學法】

設(shè)置思考問題，以問題為線索，引導(dǎo)學生學會思考、學習和

創(chuàng)造。

8

【項目教學法】

引入實際工程項目驅(qū)動

以60kW光伏電站工程項目為載體

【任務(wù)驅(qū)動法】

布置任務(wù)，通過任務(wù)，驅(qū)動學生進行學習活動。探究解決學

習問題，形成組內(nèi)合作，師生互動的探究式學習氛圍。

【討論法】

以學生為中心，針對項目中的難點和重點問題，通過組織學

生討論，學生自主活動，活躍課堂氣氛，同時增加學生的團

隊協(xié)作能力。

【現(xiàn)場教學法】

去光伏實訓基地結(jié)合實物，儀器進行現(xiàn)場教學，效果很好。

學法

[ppt講解法】

學生自己搜集資料，進行ppt講解分享，有助于提升學生分

析歸納的能力。

【小組探究法】

以學生為中心，針對教學重難點問題，利用思維導(dǎo)圖，流程

圖等工具，組織學生討論，分組合作探討設(shè)計方案，重點突

破教學難點。

【現(xiàn)場實操法】

以學生為中心，在組件參數(shù)測試中，學生進行現(xiàn)場實操測試,

使得現(xiàn)場實訓更有儀式感和帶入感，有助于學生對知識和技

能的吸收。

9

三、教案

（一）模塊一光伏發(fā)電系統(tǒng)簡介（4學時）

1.光伏發(fā)電系統(tǒng)分類（2學時）

授課時間：第一周星期三1、2節(jié)

授課地點

授課模塊聊聊光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類

知識目標：

1.能說出離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)和并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類依據(jù)。

2.了解離網(wǎng)、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的細分類別。

3.掌握離網(wǎng)、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)典型特點。

能力目標：

1.能繪制簡易的光伏發(fā)電系統(tǒng)圖。

教學目的及要求

2針.對典型的光伏發(fā)電系統(tǒng)圖能辨別出屬于哪一類型。

3.掌握常見光伏發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用場景。

素質(zhì)目標：

1.幫助學生樹立能源危機意識。

2培.養(yǎng)學生專業(yè)認同感和課程學習興趣。

3.培養(yǎng)學生解決能源問題，立志技能報國的使命感。

本模塊知識點：

L光伏發(fā)電系統(tǒng)的類型。

2.光伏發(fā)電系統(tǒng)特點。

教學重點及解決重點的策略

教學重點：光伏發(fā)電系統(tǒng)的類型。

教學策略：為突出教學重點，通過系統(tǒng)框架圖來幫助學生對各類型光伏發(fā)電系統(tǒng)形成整體認

識，配合提問、討論、總結(jié)、反思等多種方法，加深學生印象。

教學難點及解決難點的策略

教學難點：光伏發(fā)電系統(tǒng)特點

教學策略：采用系統(tǒng)圖解、討論以及“大家來找茬”游戲化互動來幫助學生理解不同光伏發(fā)

電系統(tǒng)的特點及區(qū)別。

方法與手段：

教學方法：自主學習法、互動式教學法、專題教學法。

教學手段：多媒體+超星學習通。

教學內(nèi)容與步驟：

一、問題引入（10分鐘）

先提出問題，按照大家常識，談?wù)劰夥l(fā)電系統(tǒng)包括哪些？

二、知識點講解：70分鐘（與課件配合）

序號教學內(nèi)容教學活動時間（m）

10

(1)光伏發(fā)電系統(tǒng)根據(jù)是否并入國家電網(wǎng)分為離網(wǎng)光

伏發(fā)電系統(tǒng)、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。

(2)離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)

AAM

課前任務(wù)

▼反饋檢查

■電，

圖1-1無蓄電池的直流光伏系統(tǒng)圖1-2有蓄電池的直流光伏

系統(tǒng)

圖1-3交流和交、直流混合光伏發(fā)電系統(tǒng)

1光伏發(fā)

電系統(tǒng)20

的類型

圖L4市電互補型光伏發(fā)電系統(tǒng)

(3)并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)

精講

圖1-5有逆流并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)

圖1-6無逆流并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)

11

/———如?網(wǎng)----A

、1

?開同配支。

r二

光伏倒件?電幽負，交流負■

圖1?7切換型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)

討論：光

（1）根據(jù)離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)和并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)圖詳

2光伏發(fā)伏發(fā)電系

細介紹各種光伏發(fā)電系統(tǒng)的特點。

電系統(tǒng)統(tǒng)發(fā)展趨20

（2）教師提問，由學生找出不同系統(tǒng)之間的異同。

特點勢

（3）互動討論：未來主流的光伏發(fā)電系統(tǒng)有哪些？

精講

課程思政：

結(jié)合國家“碳達峰、碳中和”相關(guān)政策及光伏發(fā)展動

3發(fā)展光匯報：能

向，由學生分組討論并匯報在我國發(fā)展光伏的必要性。

伏的必源危機調(diào)30

樹立學生能源危機意識，培養(yǎng)學生把解決能源問題作

要性研分析

為自己的使命的貢任意識，同時增強學生對本專業(yè)的

興趣和認同感。

三、小結(jié)：7分鐘

本講內(nèi)容主要是光伏發(fā)電系統(tǒng)類型及每種類型各自特點。

四、作業(yè)：3分鐘。利用超星學習通布置作業(yè)。

最常見的光伏發(fā)電系統(tǒng)分為哪兒種？孤島上的光伏通信基站屬于哪類光伏發(fā)電系統(tǒng)?

課后反思：

2.光伏發(fā)電系統(tǒng)基本組成（2學時）

授課時間：第一周星期四3、4節(jié)

授課地點

授課模塊談?wù)劰夥l(fā)電系統(tǒng)基本組成

知識目標：

1.熟悉典型光伏發(fā)電系統(tǒng)。

2.熟悉光伏發(fā)電系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)。

3.掌握各種光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中關(guān)鍵設(shè)備的作用。

能力目標：

1.能理解光伏發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，特別是大型光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

教學目的及要求

2.能描述光伏發(fā)電系統(tǒng)中關(guān)鍵設(shè)備的功能。

3.能根據(jù)系統(tǒng)類型選擇合理的設(shè)備部件。

素質(zhì)目標：

1.培養(yǎng)學生的規(guī)范意識。

2.培養(yǎng)學生的團結(jié)協(xié)作能力。

3.培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。

12

本模塊知識點：

1.大型光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；

2.主要關(guān)鍵設(shè)備。

教學重點及解決重點的策略:

教學重點：大型光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

教學策略：通過MG動畫、教學視頻增加學生學習興趣，詳細對比離網(wǎng)、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)

結(jié)構(gòu)組成，深化學生理解。

教學難點及解決難點的策略：

教學難點：主要關(guān)鍵設(shè)備

教學策略：介紹逆變器、配電柜、匯流箱等關(guān)鍵設(shè)備時，通過圖片、實物等進行直觀教學。

方法與手段：

教學方法：自主學習法、翻轉(zhuǎn)課堂教學法。

教學手段：多媒體+超星學習通。

教學內(nèi)容與步驟：

一、問題引入（10分鐘）

先提出問題，按照大家常識，談?wù)剬夥l(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的認識？

二、知識點講解：70分鐘（與課件配合）

時間

序號內(nèi)容教學活動

（M）

課前任務(wù)

反饋檢查

精講

先式冷弁

圖1?8離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)工作原理

1.典型

*n電向

光伏發(fā)

電系統(tǒng)

結(jié)構(gòu)

T

圖1-9并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)

（1）離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)中關(guān)鍵設(shè)備及功能比較：

①光伏組件（光伏陣列）種類型發(fā)

2.主要

電系統(tǒng)結(jié)

關(guān)鍵設(shè)

②蓄電池構(gòu)區(qū)別

備

③充放電控制器精講

討論：光

13

④逆變器伏發(fā)電系

統(tǒng)中主要

（2）并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)中關(guān)鍵設(shè)備及功能

設(shè)備的核

光伏方陣、匯流箱、配電柜、逆變器、升壓系統(tǒng)、監(jiān)

心設(shè)備

控系統(tǒng)等。

學生根據(jù)所學知識，通過查找相關(guān)資料，在學習通上回復(fù)任務(wù)布15

3.互動解決能源問題、應(yīng)對能源危機的可能措施或方法。置：應(yīng)對

討論教師根據(jù)學生的回答做簡要點評。能源危機

措施方案

三、小結(jié)：7分鐘

本章內(nèi)容主要是大中小三種光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及每種類型下主要關(guān)鍵設(shè)備。

四、利用超星學習通布置作業(yè)：3分鐘

結(jié)合自身家庭情況，擬在自家屋頂建設(shè)離網(wǎng)與并網(wǎng)光伏電站，請根據(jù)實際情況列出離網(wǎng)

與并網(wǎng)光伏電站的各器件。

課后反思：

（-）模塊二光伏發(fā)電系統(tǒng)器件及選配因素（28學時）

1.光伏組件的分類特點和性能參數(shù)（2學時）

授課時間：第二周星期三1、2節(jié)

授課地點

授課模塊談?wù)劰夥M件的分類特點和性能參數(shù)

知識目標：

1.描述光伏組件的類型：

2.闡述各種類型光伏組件的特點：

3.歸納和總結(jié)衡量光伏組件性能優(yōu)劣的參數(shù)指標。

能力目標：

1.能依據(jù)實際光伏組件的實物圖辨認出光伏組件的類型；

2.能根據(jù)檢測流程正確檢測出光伏組件的電壓、電流和效率等性能參數(shù)；

教學目標3.能依據(jù)檢測出來的性能參數(shù)判斷出光伏組件的性能優(yōu)劣。

素質(zhì)目標：

1.安全規(guī)范操作素質(zhì)：依據(jù)光伏組件檢測規(guī)范和儀器設(shè)備的安全操作規(guī)

程正確檢測光伏組件的性能參數(shù)；

2.團對合作精神：團隊成員互相幫助以有效完成光伏組件的識別和檢測

任務(wù)；

3.職業(yè)道德意識：根據(jù)所學的光伏組件相關(guān)知識及光伏組件檢測崗位的

要求正確檢測和判別光伏組件的性能優(yōu)劣。

本模塊知識點:

14

1.光伏組件的分類與特點；

2.光伏組件的性能參數(shù)。

教學重點及解決重點的策略：

教學重點：光伏組件的類型，各種類型光伏組件的特點。

解決策略：為突破重點內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)學習環(huán)境并過布置各種工程上常用的光伏組件，以直觀展

現(xiàn)不同類型的光伏組件及其特點。

教學難點及解決策略

教學難點：光伏組件性能參數(shù)的檢測方法和性能優(yōu)劣的判別技能。

解決策略：為突破難點內(nèi)容，依據(jù)光伏組件生產(chǎn)企業(yè)檢測崗位的真實工作環(huán)境和條件創(chuàng)設(shè)光

伏組件的檢測環(huán)境，以直觀展現(xiàn)不同類型的光伏組件的檢測和判斷方法。

方法與手段：

教學方法：情景教學法（使用工程上真實的光伏組件）、角色扮演法（扮演光伏組件檢測技

工）O

教學手段：多媒體+超星學習通。

教學內(nèi)容與步驟:

一、微視頻引入（10分鐘）

通過播放一段10分鐘的包涵各種類型的光伏組件的光伏電站視頻，以展現(xiàn)下圖所示的

光伏組件的實際應(yīng)用案例，以激發(fā)學生的學習熱情。

二、知識點講解：70分鐘（與課件配合）

時間

序號教學內(nèi)容教學活動

（M）

L按太陽電池的材料分類課前任務(wù)反饋檢

①晶體硅太陽電池組件；②薄膜太陽電池組件。查：以提問的方式

2.按封裝類型分類檢查課前的預(yù)習

1.光

①剛性太陽電池組件；②柔性太陽電池組件；③半情況和預(yù)習的效

伏組

剛性太陽電池組件。率。20

件類

3.按透光度分類問題一：光伏組件

型

①透光型太陽電池組件；②不透光性太陽電池組的類型有哪些？

件。問題二：各種類型

4.按與建筑物結(jié)合的方式分類的光伏組件的各

15

①屋頂太陽電池組件；②窗檐太陽電池組件；③玻有什么特點？

璃幕墻太陽電池組件；④建筑一體化材料。問題三：從實訓室

分別拿出不同類

a型的光伏組件讓

niil學生判斷其類型

INIHH精講：杈據(jù)回答問

^9MIMI題的情況有針對

?HNI

IflllR性地講解晶硅類

1111111111IINII光伏組件和薄膜

WjinimIIIDki類光伏組件的特

IIUllIMI

點和區(qū)分方法。

光伏組件的性能參數(shù)主要有：短路電流、開路課前任務(wù)反饋檢

電壓、峰值電流、峰值電壓、峰值功率、填充因子查：以提問的方式

和轉(zhuǎn)換效率等。檢查課前的預(yù)習

（1）短路電流Is情況和預(yù)習的效

率。

（2）開路電壓Uc

問題一：光伏組件

（3）峰值電流Im的性能檢測參數(shù)

（4）峰值電壓Um有哪些？

問題二：性能檢測

（5）峰值功率Pm

工具有哪些，如何

（6）填充因子

檢測？

2.光-Pm問題三：請不同的

伏組一以學生根據(jù)光伏組

件性件不同參數(shù)的檢

能參（7）轉(zhuǎn)換效率：測方法和檢測流

程分別檢測晶硅

數(shù)檢n=PmX100%_/”匕50

"pj'-4電池組件有效面積）xP（單］

測和w和薄膜組件的電

22

優(yōu)劣其中，p.n=iooow//n=100/7:W/cw壓、電流和功率等

的判幫工計胡仁岑a參數(shù)，并計算出光

斷K<J1?伏組件的FF及轉(zhuǎn)

加：x

.fl>S0€?'Hnin換效率

屏紀JUCT型（J-f電茨3B2A

rr5-..i-4：N精講：杈據(jù)回答問

二j二力柏3&xu:亙用義1明題及實際檢測操

，川花布ing工產(chǎn)需.要icx—?rc

段M尖女電壓103CVDC依女舊已不至三謂20A作情況有針對性

地講解并總結(jié)歸

尊原二：：六絹rKX第叱

弓泣事Mrrtct:WiK過人力義典DW納晶硅類和薄